Bài toán biên thứ nhất không có điều kiện ban đầu đối với hệ schrödinger mạnh trong miền không trơn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN THỊ LIÊN BÀI TOÁN BIÊN THỨ NHẤT KHÔNG CÓ ĐIỀU KIỆN BAN ĐẦU ¨ ĐỐI VỚI HỆ SCHRODINGER MẠNH TRONG MIỀN KHÔNG TRƠN LUẬN ÁN TIẾN SĨ TOÁN HỌC Hà Nội - 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN THỊ LIÊN BÀI TOÁN BIÊN THỨ NHẤT KHÔNG CÓ ĐIỀU KIỆN BAN ĐẦU ¨ ĐỐI VỚI HỆ SCHRODINGER MẠNH TRONG MIỀN KHÔNG TRƠN Chuyên ngành: Phương trình vi phân tích phân Mã số: 62.46.01.03 LUẬN ÁN TIẾN SĨ TOÁN HỌC Người hướng dẫn khoa học: GS TSKH NGUYỄN MẠNH HÙNG Hà Nội - 2016 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu hướng dẫn GS TSKH Nguyễn Mạnh Hùng Các kết phát biểu luận án trung thực chưa công bố công trình tác giả khác Nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Liên Lời cảm ơn Luận án hoàn thành hướng dẫn GS TSKH Nguyễn Mạnh Hùng Nhân dịp này, Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới GS TSKH Nguyễn Mạnh Hùng, cảm ơn thầy hướng dẫn tận tình chu đáo từ Tôi sinh viên Tôi thực cảm thấy vô may mắn thầy hướng dẫn Tôi xin cảm ơn Giảng viên thành viên Seminar Bộ môn Giải tích Khoa Toán - Tin, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội có góp ý hữu ích cho công việc nghiên cứu Tôi Tôi xin gửi lời cảm ơn gia đình, nguồn động lực lớn lao giúp hoàn thành luận án Tác giả Mục lục Mục lục Chương TÍNH GIẢI ĐƯỢC DUY NHẤT CỦA BÀI TOÁN 15 1.1 Phát biểu toán 15 1.1.1 Đặt toán 15 1.1.2 Một số bổ đề quan trọng 17 1.2 Sự tồn nghiệm toán có điều kiện ban đầu 19 1.3 Sự tồn nghiệm toán điều kiện ban đầu 25 1.3.1 Tính nghiệm 25 1.3.2 Sự tồn nghiệm suy rộng toán điều kiện ban đầu 29 1.4 Kết luận Chương 31 Chương TÍNH TRƠN CỦA NGHIỆM 33 2.1 Tính trơn nghiệm theo biến thời gian toán có điều kiện ban đầu 33 2.2 Tính trơn theo tập hợp biến nghiệm toán có điều kiện ban đầu 38 2.3 Tính trơn nghiệm toán điều kiện ban đầu 45 2.4 Kết luận Chương 47 Chương BIỂU DIỄN TIỆM CẬN NGHIỆM TRONG LÂN CẬN CỦA ĐIỂM NÓN 49 3.1 Các kiến thức bổ trợ 49 3.2 Biểu diễn tiệm cận nghiệm toán elliptic phụ thuộc tham số lân cận điểm nón 54 3.3 Biểu diễn tiệm cận nghiệm toán biên điều kiện ban đầu hệ Schr¨ odinger lân cận điểm nón 67 3.4 Các ví dụ áp dụng 73 3.4.1 Ví dụ 74 3.4.2 Ví dụ 77 3.4.3 Ví dụ 78 3.5 Kết luận Chương 82 CÁC KHÔNG GIAN HÀM Giả sử Ω miền bị chặn Rn (n ≥ 2) với biên S = ∂Ω Hơn nữa, giả thiết S \ {0} trơn vô hạn gốc tọa độ lân cận U0 gốc tọa độ Ω ∩ U0 trùng với nón K = {x : x/|x| ∈ G}, G miền mặt cầu đơn vị S n−1 với biên trơn Đặt r = |x| Với a < b, kí hiệu Ωba = Ω×(a, b), Sab = S ×(a, b) Đặc biệt, ta kí hiệu Q = Ω×R, Γ = S ×R, G∞ = G × R K∞ = K × R Với đa số α = (α1 , , αn ) ∈ Nn , đặt |α| = α1 + · · · + αn Dα = ∂xα11 ∂xαnn Với hàm vectơ u(x, t) = (u1 (x, t), , us (x, t)), kí hiệu s ∑ Dα u = (Dα u1 , , Dα us ), |Dα u|2 = |Dα ui |2 j i=1 s ∑ j ∂ u1 ∂ us ∂ j ui 2 j , , ) , |u | = | | t j ∂tj ∂tj i=1 ∂t Trong luận án này, thường sử dụng không gian hàm sau: utj = ( C k (Ω) - không gian hàm khả vi liên tục đến cấp k Ω C0∞ (Ω) - không gian hàm khả vi vô hạn với giá compact Ω L2 (Ω) - không gian hàm bình phương khả tích Ω thỏa mãn (∫ ||u||L2 (Ω) = ) 12 |u(x)|2 dx < +∞ Ω H k (Ω) - không gian hàm giá trị phức đo Ω có đạo hàm suy rộng đến cấp k thỏa mãn ∥u∥H k (Ω) = ( ∑ k ∫ |D u| dx α ) 12 < +∞ |α|=0 Ω H k−1/2 (S) - không gian vết hàm không gian H k (Ω) S với chuẩn ∥u∥H k−1/2 (S) = inf{∥w∥H k (Ω) : w ∈ H k (Ω), w|S = u} H k,l (Ωba ) - không gian hàm vectơ u : Ωba −→ Cs có đạo hàm suy rộng đến cấp k theo biến x đến cấp l theo biến t thỏa mãn (∫ k ( ∑ ∥u∥H k,l (Ωba ) = |D u| + α |α|=0 Ωba l ∑ ) |utj | dxdt ) 12 < +∞ j=1 H k,l (−γ, Ωba ) - không gian Sobolev có trọng gồm hàm vectơ u xác định Ωab có đạo hàm đến cấp k theo biến x đến cấp l theo biến t thỏa mãn (∫ ∥u∥H k,l (−γ,Ωba ) = k ( ∑ |Dα u|2 + l ∑ |α|=0 Ωba ) 12 < +∞ |utj | e−2γt dxdt ) j=1 Đặc biệt, ta đặt L2 (−γ, Ωba ) = H 0,0 (−γ, Ωba ) ◦ H k,l (−γ, Ωba ) - bao đóng H k,l (−γ, Ωba ) hàm khả vi vô hạn triệt tiêu xung quanh Sab Hβl (K) - không gian Sobolev có trọng gồm hàm u(x) có đạo hàm suy rộng đến cấp l thỏa mãn ∥u∥Hβl (K) = (∫ ∑ l r 2(β+|α|−l) ) 21 |D u| dx < +∞ α K |α|=0 Hβk,l (−γ, Ωba ) - không gian Sobolev có trọng gồm hàm u(x, t) có đạo hàm suy rộng Dα u, utj , |α| ≤ k, ≤ j ≤ l thỏa mãn (∫ ∥u∥H k,l (−γ,Ωb ) = β k ( ∑ a r 2(β+|α|−l) |D u| + α |α|=0 Ωba l ∑ ) |utj | e −2γt ) 12 dxdt < +∞ j=1 Hβl (−γ, Q) - không gian hàm u(x, t) có đạo hàm suy rộng Dα utj , |α| ≤ l, ≤ j ≤ l, thỏa mãn (∫ ∥u∥Hβl (−γ,Q) = l ∑ Q |α|+j=0 r 2(β+|α|+j−l) −2γt |D utj | e α ) 12 dxdt < +∞ L∞ (0, ∞; L2 (Ω)) - không gian hàm u : (0, ∞) → L2 (Ω) thỏa mãn ||u||∞ = ess sup ||u(t)||L2 (Ω) < +∞ 0 đủ nhỏ cho biên miền Ωρ trùng với nón K Ta đặt v(x′ , t) = u0 (ρx′ , t) Do u0 ∈ H02,0 (−γ, Q) nên sử dụng định lí nhúng cho miền K ′ = {x′ ∈ K : < |x′ | < 2} ∫ ∑ ( ) ′ |v(x , t)| ≤ C v + |grad v|2 + |Dα v|2 dx′ , K′ |α|=2 với C số Thế x = ρx′ vào bất đẳng thức ta thu ∫ ∑ ( −3 ) |u0 (x, t)| ≤ C ρ u0 + ρ−1 |grad u0 |2 + ρ |Dα u0 |2 dx Ωρ |α|=2 82 Điều dẫn đến ρ −1 ∫ |u0 (x, t)| ≤ C1 Ωρ ( ∑ r−4 u20 + r−2 |grad u0 |2 + ) |Dα u0 |2 dx |α|=2 ≤ C2 ∥u0 ∥2H (Ω) ≤ C3 ∥f ∥2L2 (Ω) , C1 , C2 , C3 số dương Với |x| = ρ ta có |u0 (x, t)| ≤ Cr , C số Từ từ đánh giá (3.81), ta |u(x, t)| ≤ CrImλ1 , C = const , chọn ϵ > cho (ii) Nếu Im λN0 = − 1 < Imλ1 < · · · < ImλN0 ≤ + ϵ 2 Tương tự trường hợp (i) ta có |u(x, t)| ≤ CrImλ1 , C số Như ta có mệnh đề sau: Mệnh đề 3.4 Lấy ftk ∈ L2 (−γ, R) với ≤ k ≤ u nghiệm suy rộng toán (3.69)-(3.70) với n = Khi |u(x, t)| ≤ CrImλ1 , C số n n ≤ Imλ(t) ≤ − không chứa giá trị riêng 2 toán (3.72)-(3.73) (xem [14], trang 289) Do đó, áp dụng Định lí 2.4 Với n > Dải − ta suy u ∈ H02 (−γ, Q) Mệnh đề 3.5 Lấy ftk ∈ L2 (−γ, R) với ≤ k ≤ u nghiệm suy rộng toán (3.69)-(3.70) với n > Khi u ∈ H02 (−γ, Q) 3.5 Kết luận Chương Trong chương này, nghiên cứu biểu diễn tiệm cận nghiệm lân cận điểm nón Các kết đạt bao gồm: 83 • Công thức biểu diễn tiệm cận nghiệm lân cận điểm nón (3.52) Các kết có biểu diễn tiệm cận nghiệm lân cận điểm nón toán biên ban đầu cho hệ phương trình Schr¨odinger (xem [23], [26], [31]) cần yêu cầu giá trị riêng bó toán tử U đơn bán đơn Tuy nhiên có công thức biểu diễn nghiệm tương tự mà yêu cầu giá trị riêng thỏa mãn điều kiện yếu (điều kiện (H)) • Xét toán biên Dirichlet cho phương trình Schr¨odinger cấp hai hai biến tổng quát miền góc Từ đó, ví dụ cụ thể mà giá trị riêng bó toán tử U phụ thuộc tường minh vào biến thời gian t Và cuối cùng, trường hợp đặc biệt quay trở lại xét phương trình Schr¨odinger học lượng tử • Trong trường hợp đặc biệt, xét toán biên cho phương trình Schr¨ odinger học lượng tử, kết thu cho thấy, góc mở ω0 nhỏ tính trơn nghiệm tốt Điều trái với cảm nhận thông thường KẾT LUẬN Luận án nghiên cứu toán biên thứ điều kiện ban đầu hệ phương trình Schr¨odinger tổng quát miền không trơn Các kết luận án là: 1) Xây dựng định nghĩa nghiệm suy rộng phù hợp, từ chứng minh ◦ m,0 tồn nghiệm không gian Sobolev H (−γ, Q) thiết lập ước lượng tiên nghiệm Chú ý rằng, điều kiện ban đầu, cách xây dựng không gian nghiệm, không gian hàm thử điều kiện phù hợp ngoại lực f, nhận kết nghiệm 2) Chứng minh tính quy theo biến thời gian t không gian ◦ H m,0 (−γ, Q) nghiệm suy rộng phụ thuộc vào tính trơn theo biến thời gian vế phải hệ số mà không phụ thuộc vào tính trơn biên miền xét Bên cạnh đó, giả sử hệ số toán tử L khả vi vô hạn Q chứng minh tính quy theo biến không gian tính quy theo hai biến Kết thu cho thấy, tính quy theo biến không gian phụ thuộc vào tính trơn vế phải hệ xét tính quy theo hai biến phụ thuộc vào phổ toán phổ tương ứng, tức phụ thuộc vào độ trơn biên miền Phương pháp sử dụng đánh giá độ trơn nghiệm toán có điều kiện ban đầu t = h, sau tiến qua giới hạn h → −∞ để đạt tính trơn nghiệm toán điều kiện ban đầu Mặc dù 85 có kết tính trơn nghiệm toán có điều kiện ban đầu t = áp dụng kết có kết đó, thời điểm ban đầu t = h thay đổi số C ước lượng tiên nghiệm thay đổi theo Do phải xây dựng lại đánh giá để đảm bảo C độc lập với h để qua giới hạn ước lượng h → −∞ 3) Thiết lập biểu diễn tiệm cận nghiệm toán điều kiện ban đầu cho hệ phương trình Schr¨odinger lân cận điểm kì dị biên Biểu diễn tương tự biểu diễn tiệm cận nghiệm toán có điều kiện ban đầu cho hệ Schr¨odinger mà ta biết trước đó, yêu cầu điều kiện yếu phổ bó toán tử U (điều kiện (H)) Các kĩ thuật phương pháp sử dụng luận án áp dụng để nghiên cứu toán biên điều kiện ban đầu hệ không dừng tương tự KIẾN NGHỊ MỘT SỐ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Tiếp theo kết luận án tác giả thấy có số vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu là: - Nghiên cứu toán giá trị ban đầu cho số lớp phương trình, hệ phương trình vi phân tiến hóa khác, chẳng hạn phương hệ phương trình parabolic, hyperbolic - Nghiên cứu tính quy biểu diễn tiệm cận nghiệm suy rộng toán miền không trơn khác miền có cạnh, miền có góc nhị diện, - Nghiên cứu toán không gian Sobolev với chuẩn Lp với ≤ p ̸= DANH MỤC CÔNG TRÌNH 1) N M Hung, N T Lien (2013), "On the solvability of the boundary value problem without initial condition for Schr¨odinger systems in infinite cylinders", Boundary Value Problems, Vol 2013, Article ID 2013:156, pp 1-9 2) N M Hung, N T Lien (2014), "On the regularity of solutions of the boundary value problem without initial condition for Schr¨odinger systems in domain with conical points", Boundary Value Problems, Vol 2014, Article ID 2014:181, pp 1-12 3) N M Hung, N T Lien (2016), "On the asymptotic formulas of solutions to the boundary value problem without initial condition for Schr¨odinger systems in domain with conical points", Nonlinear Anal., Vol 130, pp 18-30 88 Tài liệu tham khảo [1] V V Hùng (2008), Cơ học lượng tử, Nhà xuất Đại học Sư phạm [2] R A Adams (1975), Sobolev Spaces, Academic Press, San Diego [3] N T Anh, N M Hung (2009), "Asymptotic formulas for solution of parameter-depending elliptic boundary-value problems in domains with conical points", Electron J Differential Equations, No 15, pp 1-21 [4] T M Balabushenko, S D Ivasyshen (2002), "Properties of solutions − → to b -parabolic systems in domains unbounded with respect to time variable", Mat Metody Fiz.-Mech Polya, Vol 45(4), pp 19-26, (in Ukrainian) [5] N M Bokalo (1990), "Problems without initial conditions for classes of nonlinear parabolic equations", J Sov Math., Vol 51(3), pp 2291-2322 [6] N M Bokalo (1994), "Energy estimates for solutions and unique solvability of the Fourier problem for linear and quasilinear parabolic equations", Differential Equations, Vol 30(8), pp 1226- 1234 [7] N M Bokalo (1996), "On the well-posedness of the Fourier problem for a system of equations of nonstationary filtration type without conditions at infinity", Math Stud., Vol 6, pp 85-98 [8] N M Bokalo (1996), "Boundary value problem for semilinear parabolic equations in unbounded domains without conditions at infinity", Sib Math J , Vol 37, pp 860-867 89 [9] N M Bokalo, V M Dmytriv (2000), "A Fourier problem for quasilinear parabolic equations of arbitrary order in noncylindric domains", Math Stud., Vol 14(2), pp 175-188 [10] N M Bokalo, V M Dmytriv (2001), "The Fourier problem for a coupled diffusion system with functionals", Ukrainian Math J., Vol 53(11), pp 1784-1800 [11] V M Dmytriv ( 2001), "On a Fourier problem for coupled evolution system of equations with time delays", Mat Stud., Vol 16(2), pp 141156 [12] N M Bokalo, V M Dmytriv (2002), "The Fourier problem for parabolic equations with a nonlocal boundary condition", Mat Met Fiz - Mekh Polya, Vol 45(1), pp 105-112 [13] N M Bokalo, A Lorenzi (2009), "Linear first - order evolution problems without initial conditions", Milan J Math., Vol 77, pp 437-494 [14] N M Bokalo, V M Sikorsky (2008), "Problems without initial conditions for degenerate implicit evolution equations", Electron J Differential Equations, No 04, pp 1-16 [15] O M Buhrii, S P Lavrenyuk (2001), "On a parabolic variational inequality that generalizes the equation of polytropic filtration", Ukr Math J., Vol 53(7), pp 1027-1042 [16] R Dautray, J L Lions (1990), Mathematical Analysis and Numerical Methods for Science and Technology, Vol 1-3-5, Springer - Verlag, Berlin - New York [17] Yu B Dmytryshyn (2009), "A problem without initial conditions for linear and almost linear operator differential equation", Ukr Mat Zh., Vol 61(3), pp 322-332 90 [18] G P Domans’ka, M O Kolin’ko, S P Lavrenyuk (2006), "A problem without initial conditions for a pseudoparabolic equation in generalized Lebesgue spaces", Mat Stud , Vol 25(1), pp 73-86 [19] G Eskin (1992), "The wave equation in a wedge with general boundary conditions", Comm Partial Differential Equations, 17(1-2), pp 99-160 [20] G Fichera (1974), Existence Theorems in Elasticity Theory, Mir, Moscow, (in Russian) [21] N I Guzil’, S.P Larvenyuk (2004), "A problem without initial conditions for a first-order hyperbolic system", Mat Met Fiz -Mekh Polya, Vol 47(2), pp 770-777 [22] N M Hung (1998), "The first initial boundary value problem for Schr¨ odinger systems in nonsmooth domains", Differ Uravn., Vol 34 ,pp 1546-1556 (in Russian) [23] N M Hung, C T Anh (2004), "On the solvability of the first initial boundary value problem for Schrodinger systems in infinite cylinders" , Vietnam J Math., 32(1), pp 41- 48 [24] N M Hung, C T Anh (2005), "On the smoothness of solutions of the first initial boundary value problem for Schrodinger systems in domains with conical points", Vietnam J Math., 33(2), pp 135 - 147 [25] N M Hung, C T Anh (2006), "On the smoothness of solutions of the first initial boundary value problem for Schrodinger systems in infinite cylinders", South Asian Bull Math., 30: (2006), pp 461 - 471 [26] N M Hung, C T Anh (2009), "Asymptotic expansions of solutions of the first initial boundary value problem for the Schr¨odinger systems in domains with conical points II", Ukrainian Math J., Vol 61(12), pp 1640-1659 91 [27] N M Hung, N T Anh (2013), "On initial boundary value problems for hyperbolic equations in domains with conical points", Abstr Appl Anal., Vol 2013 (2013), Article ID 801314, pp 1-10 [28] N M Hung, N T Lien (2013), "On the solvability of the boundary value problem without initial condition for Schr¨odinger systems in infinite cylinders", Bound Value Probl., Vol 2013, Article ID 2013:156, pp 1-9 [29] N M Hung, N T K Son (2008), "Existence and smoothness of solutions to second initial boundary value problems for Schr¨odinger systems in cylinders with non-smooth bases", Electron J Differential Equations, Vol 2008(2008), No.35, pp 1-14 [30] N M Hung, N T K Son (2009), "On the regularity of solution of the second initial boundary value problem for Schr¨odinger systems in domains with conical points", Taiwan J Math., Vol 13, No 6B, December 2009, pp 1885-1907 [31] N M Hung, H V Long, N T K Son (2013), "Second initial boundary value problem for strongly Schr¨odinger systems in cylinders with nonsmooth bases", Appl Math., 58:1 (2013), pp 63-91 [32] S D Ivasyshen (1978), "Corect solvability of certain parabolic boundary value problems without initial conditions", Differential Equations, 14, pp 254-255 [33] S D Ivasyshen (1983), "Parabolic boundary-value problems without initial conditions", Ukrainian Math J., 34, pp 73-84 [34] T Kato (1952), "On the pertubation theory of closed linear operators", J Math Soc Japan , (3-4), pp 323-337 92 [35] V M Kirilich, A D Myshkis (1992), "A boundary value problem without initial conditions for a linear one-dimensional system of hyperbolic type equations", Differential Equations, Vol 28(3), pp 393-399 [36] M O Kolin’ko, S P Lavrenyuk (1996), "The Fourier problem for an evolution system with the second time derivative", Mat Stud., Vol 6, pp 73-84 [37] V G Kondratiev (1997), "Singuarities of solutions of Dirichlet problem for second-order elliptic equations in a neighborhood of edges", Differ Equ., Vol 13, pp 2026-2032 (in Russian) [38] V A Kondratiev, O A Oleinik (1967), "Boundary value problems for elliptic equations in domain with conic or corner points", Tr Mosk Mat Obs , Vol 16 (1967), pp 209-292 [39] V A Kozlov, V G Maz’ya, J Rossmann (1997), Elliptic Boundary Value Problems in Domains with Point Singularities, Vol 52 of Mathematical surveys and monographs, American Mathematical Society, Providence, RI, USA [40] V A Kozlov, V G Maz’ya, J Rossmann (2001), Spectral Problems Associated with Corner Singuarities of Solutions to Elliptic Equations, Vol 85 of Mathematical surveys and monographs, American Mathematical Society, Providence, RI, USA [41] A Yu Kokotov, B A Plamenevskii (2005), "On asymptotics of solutions of the Neumann problem for hyperbolic systems in domains with conical points", Algebra i Analiz, No 3(16), 56-98; English translation: St.Petersburg Math J , Vol 16 (3), pp 477-507 [42] Z Hu (2005), "Boundedness and Stepanov’s almost periodicity of solutions", Electron J Differential Equations, No 35, pp 1-7 93 [43] S P Lavrenyuk (1995), "A problem without initial conditions for an evolution system with a second time derivative", Dopov Nats Akad Nauk Ukraine, No 7, pp 8-11 [44] S P Lavrenyuk, M O Kolin’ko (1998), "The problem without initial data for linear Sobolev- Hal’pern system", Demonstratio Math., Vol 31(1), pp 25-32 [45] S P Lavrenyuk, N Protsakh (2007), "A boundary value problem for nonlinear ultra-parabolic equation in a domain unbounded with respect to time variable", Tatra Mt Math Pull., Vol 38, pp 131-146 [46] S P Lavrenyuk, M B Ptashnik (2000), "A problem without initial conditions for a nonlinear pseudoparabolic system", Diff Equa., Vol 36(5), pp 739-748 [47] S P Lavrenyuk, M A Oliskevich (2014), "A problem without initial conditions for a first order degenerate hyperbolic system", Ukr Math., Vol 1(2), pp 221-235 [48] N T Lien, N M Hung (2014), "On the regularity of solutions of the boundary value problem without initial condition for Schr¨odinger systems in domain with conical points", Bound Value Probl., Vol 2014, Article ID 2014:181, pp 1-12 [49] J -L Lions, F Magenes (1972), Non-homogeneous Boundary Value Problems and Applications, Vol Springer, New York [50] J -L Lions, F Magenes (1972), Non-homogeneous Boundary Value Problems and Applications, Vol 2, Springer, New York [51] V G Maz’ya, B A Plamenevskii (1977), "On the coefficients in the asymptotic of solutions of the elliptic boundary problem in domains with 94 conical points", Amer Math Soc Trans., 123 (2), pp 57-88 Translated from: Math Nachr , 76, pp 29-60 [52] E I Moiseev, G O Vafodorova (2002), "Problem without initial conditions for some differential equations", Differ Equa., Vol 38(8), pp 11621165 [53] O A Oleinik, G A Iosifjan (2002), "Analog of Saint- Venant’ principle and uniqueness of solutions of the boundary problems in unbounded domain for parabolic equations", Usp Mat Nauk., Vol 31(8), pp 11621165 [54] A A Pankov (1985), "Bounded and almost periodic solutions of nonlinear differential operator equations", Kyjiv, Nauk Dumka, pp 184 [55] S A Nazarov, B A Plamenevskii, Elliptic Problems in Domains with Piecewise-Smooth Boundary, Nauka, Moskva, 1990, (In Russian) [56] P Ya Pukach (1994), "On a problem without initial conditions for a nonlinear degenerate parabolic systems", Ukrainian Math J., Vol 46(4), pp 484-487 [57] M Renardy, R C Rogers (2004), An Introduction to Partial Differential Equations, Springer [58] D Safarov (1990), "On problems without initial conditions for nonclassical systems", Differentsial’nye Uravneniya i Primenen., No 45, pp 484-487 [59] I I Shmulev (1969), "Periodic and almost periodic solutions of problems with oblique derivative for parabolic equations", Diff Urav , Vol 5(12), pp 2225-2236, (in Russian) [60] A N Tikhonov (1935), "Uniqueness theorems for the heat equation", Mat Sb., Vol 42(2), pp 199-216, (in Russian) 95 [61] G O Vafodorova (2000), "Problems without initial conditions for degenerate parabolic equation", Differ Equ., Vol 36(12), pp 1876-1878 [62] G O Vafodorova(2003), "Problems without initial conditions for a nonclassical equation", Differ Equ., Vol 39(2), pp 304-306 [...]... ra, cỏc kt qu cho cỏc lp phng trỡnh khỏc trong trng hp min b chn cú th tỡm thy trong cỏc ti liu [5], [7], [9], [12], [14], [15], [17], [18], [42], [46], [54], [56] Khi xột bi toỏn trong trng hp min khụng b chn, kt qu v bi toỏn biờn khụng cú iu kin ban u cho mt s lp phng trỡnh tin húa cú th xem trong cỏc ti liu, chng hn [45] Ngoi ra, cỏc bi toỏn khụng cú iu kin ban u cho cỏc phng trỡnh tin húa liờn quan... ca nghim cng nh dỏng iu tim cn nghim trong lõn cn im nún ca bi toỏn khụng cú iu kin ban u trong min cú cha im kỡ d i tng nghiờn cu: Bi toỏn biờn th nht khụng cú iu kin ban u i vi h phng trỡnh Schrăodinger trong min cha im nún Phm vi nghiờn cu: Ni dung 1: S tn ti duy nht nghim ca bi toỏn Ni dung 2: Tớnh trn ca nghim ca bi toỏn Ni dung 3: Biu din tim cn nghim trong lõn cn ca im nún PHNG PHP NGHIấN... khụng cú iu kin ban u, chỳng tụi xõy dng dóy nghim xp x ca bi toỏn cú iu kin ban u t = h tng ng v chuyn qua gii hn khi thi im ban u dn ti nghiờn cu s tn ti nghim ca bi toỏn cú iu kin ban u, chỳng tụi s dng phng phỏp xp x Galerkin chng minh s duy nht nghim ca bi toỏn khụng cú iu kin ban u, phng phỏp c chỳng tụi la chn l phng phỏp chn hm th ca Ladyzenskaya Mc dự khụng cú iu kin ban u nhng chỳng... khụng gian cỏc hm kh vi vụ hn vi giỏ compact trong trong khụng gian H m () Do ú, bng cỏch thay toỏn t L bi toỏn t L + (1)m 0 I nu cn thit, ta gi s trong c lun ỏn ny rng B(t, u, u) à0 u(ã, t)2H m () , (1.1) vi mi u(ã, t) H m () v t R hu khp ni Xột bi toỏn sau trong hỡnh tr Q (1)m1 iL(x, t, D)u ut = f (x, t) trong Q, (1.2) j u | = 0, j (1.3) j = 0, , m 1, trong ú l phỏp vect ngoi n v vi mt xung... hay h phng trỡnh parabolic, hyperbolic (chng hn trong [3], [5], [6], ), trong nh lớ ny, chỳng tụi cn thu c hng s C trong c lng (1.14) khụng ph thuc vo thi im ban u h cú th tin qua gii hn, ch ra dóy {uh } hi t ti hm u l nghim ca bi toỏn (1.2)-(1.3) Do ú chỳng tụi khụng th s dng cỏc kt qu ó cú trc õy i vi bi toỏn biờn ban u cho h phng trỡnh Schră odinger trong min cú im nún m phi t iu kin phự hp cho... toỏn cú iu kin ban u tng ng (1.10)-(1.12) Sau ú, da trờn vic cỏc hng s C trong cỏc c lng nghim ca bi toỏn cú iu kin ban u t = h u khụng ph thuc vo h, ta cú th tin qua gii hn v thu c cỏc kt qu v tớnh trn ca bi toỏn (1.2)-(1.3) Lu ý rng õy, ta khụng th ỏp dng cỏc kt qu ó cú v tớnh trn ca nghim ca bi toỏn cú iu kin ban u i vi h phng trỡnh Schrăodinger mnh trong min cú im nún Nguyờn nhõn l do trong cỏc kt... chng minh khi h = 0 v ftk L (0, ; L2 ()) Tuy nhiờn mc ny ta khụng th s dng kt qu ú do cỏc hng s C trong cỏc c lng nghim ph thuc vo thi im ban u h Trong mc ny, ta s xem xột bi toỏn trong trng hp h tựy ý v ftk L2 (, h ) Hn na, ta s ch ra hng s C trong cỏc c lng tiờn nghim khụng ph thuc vo 34 thi im ban u h nh lớ 2.1 Gi s rng l N v tn ti à > 0, à2 > 0 sao cho { } apq i) sup | | : (x, t) Q, 0 |p|,... v N T K Son ó nghiờn cu bi toỏn biờn ban u th hai i vi h Schrăodinger trong min cú im nún Trong cỏc cụng trỡnh [29], [30], [31], cỏc tỏc gi cng nhn c cỏc kt qu tng t nh khi xột bi toỏn biờn ban u th nht Trong lun ỏn ny, chỳng tụi nghiờn cu bi toỏn biờn th nht khụng cú giỏ tr ban u cho h phng trỡnh Schrăodinger trong min cú im nún Khụng ch xõy dng khụng gian nghim phự hp m bo s tn ti duy nht nghim,... t T Nhn xột 1.1.2 Trong nh ngha nghim suy rng, mc dự khụng gian hm th v khụng gian nghim khụng cha nhau nhng do khụng gian cỏc hm kh vi vụ hn giỏ compact C0 (Q) trự mt trong c hai khụng gian núi trờn nờn khi nghim suy rng tt thỡ nú vn quay tr li l nghim c in 1.1.2 Mt s b quan trng Trong mc ny, chỳng tụi gii thiu hai b quan trng, c s dng trong vic chng minh s duy nht nghim v trong vic xõy dng cỏc... khụng cú iu kin ban u Bi toỏn khụng cú iu kin ban u cho cỏc lp phng trỡnh tin húa khỏc Xột bi toỏn khi min cha cỏc im kỡ d Trờn thc t, rt nhiu cỏc bi toỏn ng dng quan trng c a v vic nghiờn cu cỏc bi toỏn biờn i vi phng trỡnh, h phng trỡnh o hm riờng trong min cú biờn khụng trn Bi toỏn biờn elliptic tng quỏt trong cỏc min cha hu hn cỏc im gúc hay im nún ó c nghiờn cu mt cỏch tng i y trong cỏc cụng